JP2000072793A - ステロ―ル及びスタノ―ルエステルの製造 - Google Patents

ステロ―ル及びスタノ―ルエステルの製造

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JP2000072793A JP11235542A JP23554299A JP2000072793A JP 2000072793 A JP2000072793 A JP 2000072793A JP 11235542 A JP11235542 A JP 11235542A JP 23554299 A JP23554299 A JP 23554299A JP 2000072793 A JP2000072793 A JP 2000072793A
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L Williams James
ジエイムズ・エル・ウイリアムズ
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Detoreino Frank
フランク・デトレイノ
H Boyer Marie
マリー・エイチ・ボヤー
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ジヨン・デイ・ヒギンズ・ザサード
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離した且つ着色の少ないスタノール/ステ
ロールエステルの、収率が良く、食品グレードプロセス
も可能とする製造方法を提供する。 【解決手段】 酸性又は塩基性であることができる触媒
を使用して、カラー奪活剤の存在下にスタノール/ステ
ロールを直接エステル化してスタノール/ステロールエ
ステルを製造する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー奪活剤(c
olor deactivating agent)の
存在下に高度に効率よく触媒化された経路(catal
yzed route)による、分離した(discr
ete)ステロールエステル及びスタノールエステルの
製造に関する。
【0002】
【従来の技術】食物へのβ−シトステロールのような植
物ステロールの添加は血清のコレステロールレベルを減
少させることが明らかにされた。これらのステロール
は、食物コレステロールを胆汁酸のミセルから追い出す
(displace)ことにより食物コレステロールの
腸の吸収の中断(disruption)によって血清
コレステロールを減少させる。もっと最近では、β−シ
トステロールの飽和誘導体、β−シトスタノールは腸の
コレステロール吸収の減少にもっと有効であることが明
らかにされた。シトスタノールそれ自体は実質的には吸
収されず、それ故それは消費により生体内血清ステロー
ル濃度に全然寄与しない。都合の悪いことに、典型的な
ステロール及びスタノールは消化管のミセル相に不溶性
であり、そして油及び/又は脂肪もしくは水への限られ
た溶解度しか持たない。従って遊離ステロール又はスタ
ノールそれら自体は、コレステロール減少剤として典型
的な製薬学的投与形態又は食物の投与形態で使用するた
めの最適の候補者ではない。
【0003】米国特許第5502045号は、改良され
た脂肪溶解度特性を有するワックス状ステロールエステ
ル混合物を製造するための、食用油からの脂肪酸エステ
ルによるスタノールのエステル交換を開示している。具
体的には、この特許は、特に塩基で促進される(bas
e catalyzed)エステル交換反応により、菜
種油のような食用油のメチルエステルからの脂肪酸でエ
ステル交換されるシトスタノールの反応を開示してい
る。これは食品工業で広く使用されている方法である。
しかしながら、製薬学的観点から、このようなエステル
交換方法はいくつかの明白な欠点を有する。第1には、
ステロールエステル生成物の組成プロフィルを制御する
のが困難である。何故ならば、該プロフィルは反応で使
用される食用油中に存在する脂肪酸の群(array)
に依存するからである。更に、この反応の副生物である
メタノールを注意深く除去しなければならず、そしてメ
チルエステルの使用は大過剰が使用されることを必要と
し、これは再生利用を困難にする。
【0004】異なる方法では、ドイツ特許第20350
69号は非食品グレードプロセスを介して脂肪酸に対す
るステロールエステルのエステル化を開示している。特
に、反応体として塩化チオニルが使用され、これは反応
するとHClガスを副生物として形成する。このような
方法は食品グレード物質の製造には不適当であり、一般
に望ましくない。
【0005】特開昭51−11113号はステロール又
は関連したビタミンの高級脂肪酸エステルの触媒なしの
エステル化を開示している。しかしながら、この方法は
相当なモル過剰、即ち最小25%から50%まで、の脂
肪酸を使用し、これはエステル生成物を回収するのにア
ルカリ精製法の使用を必要とする。この化学量論的に過
剰の脂肪酸及びこの単離技術は変色した生成物を生じさ
せる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】製薬学的観点から、バ
ルク食品グレードプロセスを介して分離したスタノール
/ステロールエステルの合成方法に対するいまだ適えら
れていない要求がある。分離した化合物は3つの主な理
由で混合物よりも望ましい。即ち、1)組成及び性能の
規格(specifications)をより良好に制
御することができる。2)構造/活性の研究がより良く
実行可能である。3)物理化学的性質及び化学的性質を
制御することができる。分離したスタノール/ステロー
ルエステルの利点は後に詳しく説明する。
【0007】更に、魅力的な食品生成物(appeal
ing food products)のカラー食品調
製において容易な(light)ステロール/スタノー
ルの食品グレードエステルに対する要求がある。加工損
失及び装置コストを減少させる方法も必要である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、カラー奪活剤
の存在下に触媒を使用してスタノール又はステロールを
直接エステル化して分離したスタノール/ステロールエ
ステルを生成させる方法を含んで成る。触媒は古典的意
味での弱酸又はルイス酸又は従来の塩基性物質であるこ
とができる。この方法は、好ましい態様においては有機
溶媒又は鉱酸なしで且つ限定された副生物を生成する食
品グレードプロセスにより、高い収率及び純度でスタノ
ールエステルの大規模製造が容易に可能な合成経路を与
える。この方法は、最終的に、種々の物理的性質及び生
物学的性質を有する分離したスタノール/ステロールエ
ステルを設計することを可能とする便利な方法を与え
る。
【0009】本発明は、酸又は塩基性触媒を使用してス
タノール/ステロールと脂肪酸との反応によりスタノー
ル及びステロールの直接エステル化を提供する。最も好
ましい出発物質であるβ−シトスタノールは水素化反応
によりβ−シトステロールから商業的に製造することが
でき、そして又レイシオ・コーポレーション(Rais
io Corporation)を含む種々のソースか
ら商業的に入手可能である。
【0010】本発明で反応させる、関連した塩を包含す
る酸は、約4〜約24個の炭素原子を含有する。酸は飽
和酸を包含するが、好ましくは不飽和酸であり、この不
飽和酸はポリ不飽和酸を包含する。
【0011】本発明で反応させる飽和脂肪酸は、式CH
3−(CH2n−CO2H、ここでnは2〜22、好まし
くは約12〜約20の整数である、を有する。脂肪酸と
いう用語は当業者には周知されておりそして理解されて
いる。例えば、Hawley′s Condensed
Chemical Dictionary,Elev
en edition 参照。この用語は酸それ自体及
びこれらの酸の塩も含む。脂肪酸は飽和酸、例えば、ス
テアリン酸、酪酸、ラウリン酸、パルミチン酸等を包含
する。ポリ不飽和脂肪酸を包含する不飽和脂肪酸も本発
明で使用することができる。適当な不飽和脂肪酸はオレ
イン酸、リノール酸、リノレン酸、ドコソヘキサン酸
(docosohexanoic acid)、共役リ
ノール酸等を包含する。米国特許第5554645号、
第1欄、44〜48行に開示されているとおり、共役リ
ノール酸は9,11−オクタデカジエン酸及び10,1
2−オクタデカジエン酸及びそれらの混合物である。本
発明は直鎖状酸及び分岐状酸の両方を包含するが、直鎖
酸が好ましい。
【0012】本発明では、ステロールエステル及びスタ
ノールエステルは式1として示された一般式を有する。
【0013】
【化6】 式中、R1は約C3−C24、好ましくはC6−C22、最も
好ましくはC12−C21基の長さを有する脂肪族直鎖状又
は分岐状炭素鎖を包含すると理解され、そしてR2はC3
−C15、好ましくはC6−C12、最も好ましくはC9基の
範囲の脂肪族直鎖状又は分岐状炭素鎖を包含するものと
理解される。更に好ましくは、R2は基(C1−C12)ア
ルキル、(C1−C8)アルコキシ、(C2−C8)アルケ
ニル、(C2−C8)アルキニル、(C3−C8)シクロア
ルキル、ハロ(C2−C8)アルケニル、ハロ(C2
8)アルキニル、ここでハロはクロロ、フルオロ、ブ
ロモ、ヨード等を包含するものと理解される、から選ば
れる。アルキルは炭素原子の直鎖基及び分岐鎖基の両方
を包含する。典型的なアルキル基はメチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチ
ル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、ネオペン
チル、イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル等を包含す
る。アルキル基は1個、2個、3個又はそれより多くの
ハロゲン原子によりハロゲン化されていてもよい。
【0014】アルケニル及びアルキニルという用語は少
なくとも1個の不飽和結合を有する分岐鎖及び直鎖炭化
水素を包含する。
【0015】C5における不飽和は対応するステロール
エステルを与える。ヒドロキシ基により官能化されてい
るいかなるスタノール又はステロールも本発明に記載の
方法によるエステル化に適している。下記は本発明でエ
ステル化されうるスタノール/ステロールの一般式であ
る。
【0016】
【化7】 2は上記と同じ意味を有するものと理解される。
【0017】本発明でエステル化されうるスタノールは
β−シトスタノール(下記式IIIに示された)並びに
コレスタノール、エルゴスタノール、ブラシカスタノー
ル、アベナステノール(avenastenol)、α
−アミリン、シクラルテノール(cyclarteno
l)、ルペノール等を包含する他の関連した化合物を包
含するが、それらに限定はされない。
【0018】
【化8】 例えば、この方法は、□□シトステロール(上記式1I
Iに示されたとおりC 5で不飽和の)のようなステロー
ルでも容易に可能である。
【0019】エステル化反応の出発物質のモル比、特に
スタノール/ステロールと脂肪酸のモル比は化学量論的
レベルで与えられる。非常に好ましい態様では、脂肪酸
はスタノールのすべてを反応させるように5〜10%過
剰に存在する。過剰の未反応脂肪酸は生成物処理におい
て容易に除去される。
【0020】任意の適当な触媒を本発明で使用すること
ができる。触媒は弱酸、ルイス酸又は塩基性触媒である
ことができる。適当な酸触媒は米国特許第589206
8号に開示されており、これは引用することにより本明
細書に組み込まれる。適当な酸触媒はトルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、リン酸水素ナトリウム、硫酸水
素ナトリウムを包含するが、鉱酸は好ましくない。ルイ
ス酸として作用することができる適当な触媒は塩化鉄、
酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化マンガン、塩化マンガ
ン、水酸化ナトリウム、塩化ニッケル、酸化錫、塩化
錫、並びに酸化亜鉛及び塩化亜鉛を包含する。水酸化ナ
トリウムのような或る一定の塩基性物質もこの反応の触
媒として作用する。触媒は典型的には反応体のレベルに
比べて1モル%で与えられるならば十分である。本発明
で使用されるルイス酸触媒は潜在的電子対受容体(po
tential electron−pair acc
eptors)である化合物であると理解される。触媒
のレベルは増加又は減少させて所望の反応速度を与える
ことができるが、しかしながら、あまりにも多くの触媒
が与えられると、所望のレベルよりも高い副反応及び副
生物が生じることがある。他の適当なルイス酸触媒は三
フッ化ホウ素、塩化アルミニウム等を包含する。如何な
る適当なルイス酸も触媒として機能することができる
が、酸化亜鉛が好ましい触媒である。触媒は固体、液体
又はガスの形態にあることができる。
【0021】本発明の最も有効な観点の1つは反応を混
ぜ物なしで(neat)行い、反応混合物に溶媒を加え
ないことである。何故ならば酸、好ましい態様では溶融
した状態の脂肪酸は、反応体及び溶媒の両方として働く
からである。
【0022】反応混合物から水を除去し、それにより反
応を完了させそして所望のエステルの収率を増加させる
ために、混ぜ物なしの反応を真空下に行うことは特に適
切である。水は生成物相に可溶ではないので、反応を完
了させるのにはるかに低いレベルの脂肪酸が必要であ
る。
【0023】反応温度は約75℃〜約225℃である。
好ましい範囲は約100〜約220℃、最も好ましくは
約140〜180℃である。反応期間は広く変えること
ができるが、最善の結果及び経済性のためには、反応は
完了まで行わせるべきである。12時間より長い反応時
間が普通であるが、必ずしも必要ではない。本発明の1
つの利点は、本方法により得られたエステル生成物の高
い収率である。本方法は90%より高い収率、好ましく
は95%より高い収率を与える。
【0024】本発明の反応は、当該技術分野で以前に開
示された方法を使用して合成することができないエステ
ルを製造するのに十分に穏やかである(mild)。特
に、本発明は、DHA(シス−4,7,10,13,1
6,19−ドコサヘキサエン酸)及びCLA(オクタデ
カジエン酸)と上記したステロール/スタノールの反応
生成物であるエステルを製造する方法を提供する。これ
らの生成物は、DHA及びCLAの両方共コレステロー
ル減少特性を有することが報告されているという点で特
に興味深い。故に、スタノール又はステロールと、加水
分解されると他のコレステロール制限剤(choles
terol−limiting agent)を与える
ペンダントエステル官能基との組み合わせを含む化合物
は非常に有利であろう。これらの機能の組み合わせは、
DHA及びCLAがステロール及びスタノール製品とは
異なる機構により身体のコレステロールを低下させるこ
とが報告されているという点で有利であろう。
【0025】CLAとステロール/スタノールのエステ
ル生成物を以下に示す。
【0026】
【化9】 ステロール/スタノールオクタデカジエノエート、
9,11−オクタデカジエン酸形は上に示されておりそ
して10,12異性体も普通である。
【0027】更に好ましくは、
【0028】
【化10】 β−シストステロールオクタデカジエノエート同様に、
DHAとステロール/スタノールのエステル生成物を以
下に示す。
【0029】
【化11】 ステロール/スタノールドコサヘキサエノエート(do
cosahexaenoate)、更に好ましくは
【0030】
【化12】 β−シトステロールドコサヘキサエノエート及びβ−シ
トスタノールドコサヘキサエノエート。
【0031】本発明は血清コレステロールを減少させる
のに有効量のCLA及びDHAエステルによる血清コレ
ステロールを減少させる方法も提供する。典型的には、
そのレベルは約1〜約20g/日、好ましくは約3〜約
15g/日、最も好ましくは約6〜約9g/日である。
【0032】下記する3つの単離技術を使用してエステ
ル反応生成物を単離することができる。
【0033】方法A: 水性/有機溶媒抽出単離を使用
してスタノールエステルを回収することができる。典型
的な有機溶媒はジクロロメタン、クロロホルム又はトル
エンを包含する。エステルを有機溶媒中に抽出し、次い
で蒸発の後単離する典型的な水性/有機処理を使用し
た。例えば、反応混合物を室温に冷却し続いてCH2
2を添加した。次いで溶液を水性NaHCO3で数回洗
浄した。脂肪酸塩は水性相に分配されそして容易に除去
することができる。次いで、単離されたエステルを含有
する残りの有機相を無水NaSO4上で乾燥し活性化さ
れた木炭で脱色した。抽出のために軽い非塩素化有機溶
媒(即ちヘキサン)を使用すると、分離できないエマル
ションの形成が観察される。回転蒸発器で溶媒を除去し
次いで冷却した後純粋なエステルが白色の固体又は油と
して回収された。
【0034】方法B: 反応を弱酸で触媒する場合に使
用される好ましい単離技術においては、使用した酸に対
して少なくとも等しいが10モル%以下過剰の量の水酸
化ナトリウムを反応混合物を基準として10〜15%の
水に溶解したエステルに加える。穏やかな混合の後水及
びセッケンを排出させる。次いで物質を漂白しそして食
用油工業で普通の処理により脱臭する。過剰の脂肪酸の
大部分は洗浄後にエステル生成物中に残るので、それら
は脱臭器(deodorizer)から回収及び再循環
されるであろう。
【0035】方法C: 塩基性触媒及びいくらかのルイ
ス酸触媒のために使用される更に好ましい単離技術にお
いては、水のみを使用してエステル反応生成物を単離す
る。粗製反応混合物を10%の水で洗浄し、1〜2時間
分離させ次いで排出させる。次いで得られるエステル
を、食用油漂白クレー又はシリカをベースとする漂白助
剤で漂白して色及び存在する痕跡量のセッケンを除去し
そして脱臭して過剰の脂肪酸を除去し、これは更に処理
することなく再循環の用意ができている。
【0036】すべての3つの方法は同じ純度のエステル
を生成したが、回収された収率(>96%)は方法Cで
最善であった。この方法は大規模合成にも容易に可能で
ある。何故ならばそれは有害な非食品グレード溶媒を使
用しないで高純度の生成物を与えるからである。この方
法は原料との相互作用も少なく、そのため改良された収
率が得られそして生成物の損失が少ない。方法BはAと
比べて改良された収率を与えるのでAより好ましい。方
法B及びCの両方共過剰の脂肪酸のより容易な再循環を
可能とし、それにより生成物コストを減少させる。
【0037】本発明は従来開示された方法に対するいく
つかの利点を与える。本発明はスタノールエステルの混
合物よりはむしろ実質的に分離したスタノールエステル
を合成する方法を提供する。本発明で使用された、実質
的に分離した、とは反応生成物、即ち所望のエステルが
反応生成物の非常に高い割合で与えられることを意味す
るものと理解される。典型的には、所望のエステルは、
反応生成物において少なくとも90重量%で、更に好ま
しくは少なくとも約98重量%の量で、そして反応を完
了するまで行わせる場合には少なくとも99重量%で与
えられる。本発明は0.2重量%未満の他のエステル生
成物を伴って本質的に単一のスタノール(ステロール)
エステルを与えることができる。従来開示されたエステ
ル交換方法は複数のスタノールエステル生成物の混合物
を与える。例えば、従来開示された方法は、しばしば広
い範囲のスタノールエステルが存在しているスタノール
エステルの混合物(例えば、30、30、20、20重
量%の割合の4つのエステルの混合物)を与える。比較
においても、従来開示された直接エステル化方法は有害
な不利な試薬を使用する。
【0038】分離したスタノール/ステロールエステル
のこの製造は、他の方法により製造されたスタノール/
ステロールエステル混合物に対するいくつかの重要な利
点を有する。第1に、厳密な性能規格(即ち、融点、比
重、構造的種の純度)が分離した化合物では可能であ
る。これは、分離した化合物の性質は混合物の場合より
も正確に制御することができるからである。従って、分
離したエステルの正しい性能特性及び品質はエステル生
成物の混合物に比較してより容易に保証される。
【0039】更に、本発明は分離したスタノール/ステ
ロールエステルの合成を与えるので、或る一定範囲の脂
肪酸鎖長にわたり構造/活性の関係を確かめることがで
きる。合理的な医薬開発に基本的な構造/活性の関係の
決定は分離した化合物をスクリーニングする場合にのみ
実行可能である。
【0040】ステロール/スタノールエステルの全体的
な物理的性質及び生理学的性質を制御することができ
る。何故ならばこれらの性質はどの脂肪酸を使用するか
に依存するからである。例えば、不飽和脂肪酸(即ちオ
レイン酸)に対するエステル化は低融点固体又は液体生
成物を生成することができ、これに対して飽和脂肪酸類
似体(即ち、ステアリン酸)はより高い融点の自由流動
性固体を生成する傾向がある。高融点ステロールの物理
的性質をそのように広範に操作できることは全く予想外
である。
【0041】本発明は、所望の物理的性質に合致するエ
ステルの選択を可能とする。固体の自由流動性物質は圧
縮錠剤の製造又はスタノールエステルのベーキング製品
への混合のために望ましい。これらの油状スタノール/
ステロールエステルは軟質ゲル投与形態の製造に有利に
使用され又はサラダドレッシング又はヨーグルトに混合
される。
【0042】本発明の更なる利点は、反応中適当な量の
カラー奪活剤を加えることができることである。典型的
にはカラー奪活剤の量は反応全重量を基準として約0.
05重量%〜約1重量%、好ましくは約0.15〜約
0.5重量%、最も好ましくは約0.25〜約0.35
重量%である。適当なカラー奪活剤は炭素、木炭及びカ
ーボンブラック;食用油漂白土(bleaching
earth)、又はGrace Chemicalから
のトリシル(Trisil)のようなシリカ漂白剤を包
含し、そのうち木炭又は活性炭が好ましい。カラー奪活
剤は反応生成物が変色する、即ち白色でなくなるのを防
止し、そしてカラー奪活剤は好ましくは反応容器におい
てスタノール/ステロール及び酸のいずれかと混合され
る。
【0043】本発明の得られる生成物は白色で、オフフ
レーバー(off flavors)を含まずそしてブ
ランドフレーバー(brand flavor)を有す
る他の揮発性物質を含まない。得られるスタノールエス
テル/ステロールエステル生成物は、ガードナーカラー
スケールで8より小さい、典型的には約6より小さい、
好ましくは約4より小さい、最も好ましくは約3より小
さいガードナーカラー値(Gardner color
value)を有する。ガードナーカラースケールは
当業者には知られている。反応の生成物はブロックに形
成されそしてカラーブロックは所定のカラーのサンプル
と比較される。以前のプロセスはより高いカラー値を有
する生成物を与えた。例えば、米国特許第589206
8号に従って製造されたスタノールエステルは約9〜約
12のガードナーカラー値を有していた。特開昭第51
−11113号に記載の方法を使用すると、生成物は約
10〜約12のガードナーカラー値を有していたであろ
う。
【0044】反応生成物は油に溶解させることができ、
そして油成分を含有するいかなる食品生成物にも加える
ことができる。
【0045】本発明の他の利点は、得られる生成物中に
含有されているかも知れない触媒を不活性化又は除去す
るための生成物の洗浄中過剰のセッケンの必要をなくす
ることである。これは収率を改良して損失を減少させそ
して反応器の交替(reactor turn ove
r)のための時間を速める。本反応の更なる利点は、更
に処理することなく過剰の脂肪酸の再循環の容易なこと
である。
【0046】本発明の他の利点は、低カラー生成物の製
造である。本発明の更なる利点は低過剰の脂肪酸の使用
である。他の開示では、反応を完了させるのに大過剰の
脂肪酸ソースが必要である(しばしば脂肪酸2対スタノ
ール/ステロール1のモル比)。これは反応後の掃除
(clean up)又は処理を困難且つ高価なものに
する。大過剰の使用は所定の反応器で製造される生成物
の品質を低下させ、生成物1ポンド当たりの資本コスト
を増加させそして労働コストを増加させる。
【0047】本発明の更に他の利点は同じ反応温度で行
われる場合に触媒されていない反応に比較して触媒され
た反応により与えられる早い反応時間である。より短い
反応時間に加えて、得られる生成物はより良好なカラー
も有する。例えば、250℃で行われる触媒されていな
い反応は13時間より長い反応時間を有する。しかしな
がら、バッチサイズ及び反応器形状などの同様な条件下
に行われた触媒された反応ははるかに低い温度、170
℃で行うことができそして完了までの反応時間が13時
間である。一般に本発明の反応時間は約8〜約15時
間、好ましくは10〜約14時間、最も好ましくは約1
2〜約13時間の範囲にある。
【0048】反応体として使用される酸を述べるのに本
発明で使用された酸という用語は、脂肪酸、即ち本発明
で説明されたとおり、飽和酸及びポリ不飽和酸を包含す
る不飽和酸を包含するものと理解される。
【0049】
【実施例】下記の実施例により特許請求の範囲に記載の
本発明を更に説明するが、本発明を下記の実施例に限定
するものではない。
【0050】実施例 本発明のスタノール脂肪酸エステルを、下記のような酸
触媒下のエステル化反応法により製造した。スタノール
(10ミリモル)、脂肪酸(12ミリモル))及び硫酸
水素ナトリウム(0.12ミリモル))を真空下に15
0℃で16時間混ぜ物なしに(neat)撹拌した。得
られるスタノールエステル生成物を方法A(水と有機溶
媒の両方を使用して)又は方法B(水性分離方法)とし
て上記した技術を使用して単離した。ガラス状生成物が
方法Aで形成されると、それらは0℃以下に冷却すると
自由流動性固体に転換された。粗製反応生成物のガスク
ロマトグラフィー分析は、反応が完了の95%より大ま
で進行したことを示した。上記した方法A又はBに従っ
て最終処理を行った。
【0051】5種の代表的なスタノールエステルの分析
データを下記する。追加のモデルとしてコレスタノール
のエステルの分析データも含まれる。
【0052】実施例1 β−シトスタノールとステアリン酸との反応によりβ−
シトスタノールステアレートを製造した。触媒としてN
aHSO4を使用しそして上記した方法Aを使用してス
チグマスタノールステアレートを単離した。
【0053】単離されたスチグマスタノールステアレー
トの分析結果は以下のとおりであった。1 HNMR(CDCl3):(4.60(クインテット,
1H)、2.19(t,8,2H)、1.88(d,1
2,1H);IR(cm-1,KBr):1739(s,
C=O)、1454(m)、1388(m)、1182
(s,C−O)、725(m);C47862の元素分
析:計算値:C 82.55% H 12.59%、実測
値:C 82.70% H 12.50%;融点(DS
C):103−105℃。
【0054】実施例2 β−シトスタノールとステアリン酸との反応によりβ−
シトスタノールステアレートを製造した。NaHSO4
を触媒として使用しそして上記の方法Bを使用してスチ
グマスタノールステアレートを単離した。
【0055】単離された化合物の分析結果を以下に示
す。1 HNMR(CDCl3):(4.62(クインテット,
1H)、2.18(t,8,2H)、1.88(d,1
2,1H);IR(cm-1,KBr):1739(s,
C=O)、1467(m)、1381(m)、1176
(s,C−O)、718(m);C47862の元素分
析:計算値:C 82.55% H 12.59%、実測
値:C 82.31% H 12.63%;融点(DS
C):101−104℃;%H2O(カールフィッシャ
ー)0.73%。
【0056】実施例3 β−シトスタノールとパルミチン酸との反応によりβ−
シトスタノールパルミテートを製造した。NaHSO4
を触媒として使用し、そして方法Aとして上記した方法
を使用してスチグマスタノールパルミテートを単離し
た。
【0057】単離されたスチグマスタノールパルミテー
トの分析結果を以下に示す。1 HNMR(CDCl3):(4.68(クインテット,
1H)、2.24(t,8,2H)、1.95(d,1
2,1H);IR(cm-1,KBr):1739(s,
C=O)、1460(m)、1394(m)、1176
(s,C−O)、725(m);C45822の元素分
析:計算値:C 82.57% H 12.54%、実測
値:C 82.59% H 12.53%;融点(DS
C):102−104℃。
【0058】実施例4 β−シトスタノールとオレイン酸との反応によりβ−シ
トスタノールオレエートを製造した。NaHSO4を触
媒として使用しそして方法Bとして上記した技術を使用
してスチグマスタノールオレエートを単離した。分析結
果を以下に示す。1 HNMR(CDCl3):(5.27(m,2H)、4.
62(クインテット,1H)、2.23(t,8,2
H);IR(cm-1,ニート):1739(s,C=
O)、1461(m)、1387(m)、1176
(s,C−O)、1010(m)、718(m);C47
842の元素分析:計算値:C 82.80% H1
2.33%、実測値:C 82.98% H 12.36
%;融点(DSC):41−44℃。
【0059】実施例5 コレスタノールとオレイン酸との反応によりコレスタノ
ールオレエートを製造した。NaHSO4を触媒として
使用し、そして方法Aとして説明した技術を使用してコ
レスタノールオレエートを単離した。分析結果を以下に
示す。1 HNMR(CDCl3):(5.30(m,2H)、4.
65(クインテット,1H)、2.22(t,8,2
H);IR(cm-1,ニート):1725(s,C=
O)、1454(s)、1367(m)、1168
(m,C−O)、1003(m)、711(m);C45
802の元素分析:計算値:C 82.67% H1
2.25%;実測値:C 82.64% H 12.34
%;融点(DSC):20−25℃。
【0060】比較実施例 エステル交換経路によるカノラ油(canola oi
l)とスタノールの反応は下記の近似的な非再現性の重
量分布を有する生成物混合物を与える。
【0061】スタノールオレエート67% スタノールリノレエート19% スタノールリノレネート9% スタノールパルミテート3% 実施例6 1.05モルの過剰なオレイン酸とスタノールを使用
し、触媒として0.2%の硫酸水素ナトリウムを使用し
て反応を行った。0.2%の活性炭を反応開始前に加え
た。この物質を165℃に加熱しそして発生した水がコ
ンデンサーで観察された。反応を170℃に加熱し、脂
肪酸レベルが下がるのを停止したとき水を加えそして混
合物から分離した。次いで生成物のカラーをガードナー
スケールで約8と読み取った。
【0062】実施例7 カーボンなしで実施例6を繰り返し、そして洗浄された
生成物のカラーは11+であった。
【0063】実施例8 触媒として酸化亜鉛0.2%を使用して実施例6を繰り
返した。生成物はガードナースケールで9のカラーを有
していた。実施例9及び10は、本発明においてカラー
奪活剤の使用が容易であることを証明する。使用される
カラー奪活剤の量及び他のプロセス変数を改変すること
により更なるカラーの改良が容易に得られ得る。
【0064】実施例9 触媒なしで実施例6で使用された反応を繰り返した。温
度が200℃以上になるまで反応は起こらず、そして反
応を完了させるのに235℃又はそれより高い温度で1
0時間より多くの時間を要した。これは本発明に記載の
触媒の利点を証明するものであり、それによりより低い
温度及びより速い速度で反応を進行させる。
【0065】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【0066】1.式
【0067】
【化13】 のスタノール/ステロールを提供し、酸を提供し、該ス
タノール/ステロールと該酸を十分な量の触媒及び十分
な量のカラー奪活剤の存在下に反応させて、式
【0068】
【化14】 式中、R1は約C5−C25の長さを有する炭素鎖であり、
2は約C3−C15の長さを有する炭素鎖である、の実質
的に分離した対応するスタノール/ステロールエステル
を生成させることを特徴とするスタノール/ステロール
エステルの製造方法。
【0069】2.反応を混ぜ物なしで行い、該酸が溶媒
として作用する上記1の方法。
【0070】3.触媒が水中で塩基性である上記1の方
法。
【0071】4.触媒が酸化亜鉛である上記3の方法。
【0072】5.対応するスタノール/ステロールエス
テルが約98重量%以上の量で与えられる上記1の方
法。
【0073】6.スタノール/ステロールエステルのR
1が約C12−C21の値を有する上記1の方法。
【0074】7.反応温度が約100〜約220℃であ
る上記1の方法。
【0075】8.反応を真空下に行う上記1の方法。
【0076】9.対応するスタノール/ステロールエス
テルの単離を完全に水性プロセスで行う上記1の方法。
【0077】10.カラー奪活剤が木炭又は活性炭であ
る上記1の方法。
【0078】11.カラー奪活剤の量が反応の全重量を
基準として約0.05〜約1重量%である上記1の方
法。
【0079】12.式
【0080】
【化15】 のスタノール/ステロールを提供し、C6−C24炭素原
子の長さを有するポリ不飽和脂肪酸を提供し、十分な量
の触媒と有効量のカラー奪活剤の存在下に該スタノール
/ステロールと該脂肪酸とを反応させて、実質的に分離
した対応するスタノール/ステロールエステルを生成さ
せることを特徴とするスタノール/ステロールエステル
の製造方法。
【0081】13.反応を混ぜ物なしで行い、該ポリ不
飽和脂肪酸が溶媒として作用する上記12の方法。
【0082】14.触媒がルイス酸である上記12の方
法。
【0083】15.ルイス酸が酸化亜鉛である上記14
の方法。
【0084】16.対応するスタノール/ステロールエ
ステルを約98重量%以上の量で得る上記12の方法。
【0085】17.反応温度が約100〜約220℃で
ある上記12の方法。
【0086】18.反応を真空下に行う上記12の方
法。
【0087】19.対応するスタノール/ステロールエ
ステルの単離を完全に水性のプロセスで行う上記12の
方法。
【0088】20.式
【0089】
【化16】 のスタノール/ステロールを提供し、酸を提供し、該ス
タノール/ステロールと該酸を十分な量のルイス酸触媒
の存在下及び場合により十分な量のカラー奪活剤の存在
下に反応させて、式
【0090】
【化17】 式中、R1は約C3−C24の長さを有する炭素鎖であり、
2は約C3−C15の長さを有する炭素鎖である、の実質
的に分離した対応するスタノール/ステロールエステル
を生成させることを特徴とするスタノール/ステロール
エステルの製造方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエイムズ・エル・ウイリアムズ アメリカ合衆国オハイオ州レイノルズバー グ・モーガムドライブ8181 (72)発明者 リユーイ・ブルース アメリカ合衆国オハイオ州コロンバス・サ ンドダラードライブ2978 (72)発明者 フランク・デトレイノ アメリカ合衆国オハイオ州ランカスター・ ウエストグレンハーストドライブ856 (72)発明者 マリー・エイチ・ボヤー アメリカ合衆国ペンシルベニア州19034フ オートワシントン・ウオーレースドライブ 1209 (72)発明者 ジヨン・デイ・ヒギンズ・ザサード アメリカ合衆国ペンシルベニア州19034フ オートワシントン・ペンシルベニアアベニ ユー2106

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 のスタノール/ステロールを提供し、 酸を提供し、 該スタノール/ステロールと該酸を十分な量の触媒及び
    十分な量のカラー奪活剤の存在下に反応させて、式 【化2】 式中、R1は約C5−C25の長さを有する炭素鎖であり、
    2は約C3−C15の長さを有する炭素鎖である、の実質
    的に分離した対応するスタノール/ステロールエステル
    を生成させることを特徴とするスタノール/ステロール
    エステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 式 【化3】 のスタノール/ステロールを提供し、 C6−C24炭素原子の長さを有するポリ不飽和脂肪酸を
    提供し、 十分な量の触媒と有効量のカラー奪活剤の存在下に該ス
    タノール/ステロールと該脂肪酸とを反応させて、実質
    的に分離した対応するスタノール/ステロールエステル
    を生成させることを特徴とするスタノール/ステロール
    エステルの製造方法。
  3. 【請求項3】 式 【化4】 のスタノール/ステロールを提供し、 酸を提供し、 該スタノール/ステロールと該酸とを十分な量のルイス
    酸触媒の存在下及び場合により十分な量のカラー奪活剤
    の存在下に反応させて、式 【化5】 式中、R1は約C3−C24の長さを有する炭素鎖であり、
    2は約C3−C15の長さを有する炭素鎖である、の実質
    的に分離した対応するスタノール/ステロールエステル
    を生成させることを特徴とするスタノール/ステロール
    エステルの製造方法。
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